光場(chǎng)相機(jī)-R5

概述：

Raytrix GmbH公司創(chuàng)建于2008年，其光場(chǎng)相機(jī)技術(shù)處于地位，是的工業(yè)級(jí)光場(chǎng)相機(jī)。現(xiàn)凌云與Raytrix達(dá)成了戰(zhàn)略合作關(guān)系，成為Raytrix全線產(chǎn)品的代理商，并可進(jìn)行從五百萬到七千萬像素的產(chǎn)品定制。

光場(chǎng)相機(jī)在結(jié)構(gòu)原理和成像結(jié)果與普通相機(jī)有很大的不同，一次拍攝即可捕獲視場(chǎng)范圍內(nèi)所有光矢量信息(如灰度、顏色、空間位置、尺寸等)。通過后期的重聚焦可獲得不同景深的圖像信息，以及景物的深度信息。

而這項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵在于Raytrix在主鏡頭與圖像傳感器間加了*的微透鏡陣列，如下圖所示，光場(chǎng)相機(jī)則是物體透過主鏡頭后由微透鏡重新聚焦成像，從而不同位置的微透鏡可采集到像素點(diǎn)完整的圖像信息和位置信息。

光場(chǎng)相機(jī)-R5

技術(shù)原理：

光線在自由空間中的傳播是可以用兩個(gè)平面、四個(gè)坐標(biāo)(四維量，學(xué)術(shù)上稱為光場(chǎng))來表示的，而成像過程是對(duì)這個(gè)四維光場(chǎng)進(jìn)行了一個(gè)二維積分，從而得到了二維圖像。光場(chǎng)相機(jī)可采集空間中任意點(diǎn)發(fā)出的任意方向的光，相當(dāng)于直接記錄了四維光場(chǎng)，不同焦深的圖像再做不同情況下的二維積分，得到不同物距的圖像信息。

Raytrix的核心技術(shù)優(yōu)勢(shì)在于：1、利用在相機(jī)的主鏡頭和傳感器之間加入三種不同焦距的微透鏡組成的陣列獲取光場(chǎng)信息，從而很大程度上擴(kuò)大了景深;




2、通過專業(yè)的軟件算法對(duì)獲取的圖像信息進(jìn)行重聚焦，從而得到高分辨率的四維光場(chǎng)信息。一次取景即可獲得3D影像和3D景深信息，從而實(shí)現(xiàn):a.具有立體視差的多視角影像;b.軟件自由對(duì)焦;c.全幅對(duì)焦;d.立體深度信息。

3、專業(yè)的相機(jī)矯正與圖像重建技術(shù)：Raytrix光場(chǎng)相機(jī)在成像過程中不僅從硬件上對(duì)光路進(jìn)行了矯正，還從軟件上對(duì)圖像的畸變進(jìn)行了矯正，它通過對(duì)標(biāo)定板的兩次拍攝(如圖1)建立起物體的圖像坐標(biāo)系與物理坐標(biāo)系中像素點(diǎn)的坐標(biāo)對(duì)應(yīng)關(guān)系，從而還原了物體的信息，如下圖所示，矯正前圖像的深度以及弧度都是有畸變的，經(jīng)過矯正后能還原物體的真實(shí)信息，再經(jīng)過對(duì)圖像的拼接后可獲得物體完整3D圖像結(jié)構(gòu)。

與立體拍攝系統(tǒng)的比較：

多目立體拍攝系統(tǒng)在取景過程中或多或少會(huì)存在一定的死角，如圖1，而Raytrix光場(chǎng)相機(jī)的微透鏡陣列能多角度采集物體信息，極大化避免死角限制，如圖2，并能測(cè)量深度信息。(由于光場(chǎng)相機(jī)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，可替代3D激光掃描相機(jī))